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기판;상기 기판 상에 형성되어 발열하는 히터층;상기 히터층 상면에 형성되고, 수소 흡착에 의해 전기 저항이 가역적으로 변하는 촉매 금속과 전이금속의 합금으로 이루어지며, 위치에 따라 상기 촉매 금속에 대한 상기 전이금속의 비율이 연속적으로 변화하는 제1 합금층이 2이상 적층된 구조를 갖는 감지층을 포함하여, 수소 농도에 따른 전기 저항을 측정하는 센싱 소자; 및상기 센싱 소자와 이격되도록 상기 히터층 상면에 형성되고, 상기 감지층과 동일한 구조를 가지는 물질층 및 상기 물질층을 피복하여 외부 물질의 투과를 방지하는 보호막층을 포함하여, 온도 변화에 따른 전기 저항을 측정하는 보상 소자;를 포함하는,수소 검출 센서
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제1항에 있어서,상기 센싱 소자는,상기 감지층과 접촉하고, 서로 이격된 제1 및 제2 전극; 및상기 제1 및 제2 전극과 전기적으로 연결되어 상기 감지층의 전기적 저항 변화를 측정하는 분석회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서
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제1항에 있어서, 상기 촉매 금속은 팔라듐 또는 백금을 포함하고, 상기 전이금속은 니켈 또는 마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서
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4
제1항에 있어서,상기 합금층 각각에 있어서, 상기 합금층의 상부면 및 하부면에 인접한 영역에서의 상기 전이금속의 비율은 상기 상부면과 상기 하부면 사이의 중앙 영역에서의 상기 전이금속의 비율보다 낮은 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서
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제4항에 있어서,상기 합금층 각각에 있어서, 상기 촉매 금속에 대한 상기 전이금속의 비율은 상기 중앙 영역에서 가장 높고, 상기 중앙 영역에서 멀어질수록 상기 전이금속의 비율이 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서
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제1항에 있어서,상기 히터층은 백금(Pt)으로 형성되고,타이타늄(Ti) 또는 크롬(Cr)을 포함하는 접착층에 의해 상기 기판 상에 접착되는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서
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제1항에 있어서,상기 보상 소자는,상기 보호막층에 피복된 물질층과 접촉하고, 서로 이격된 제3 및 제4 전극; 및상기 제3 및 제4 전극과 전기적으로 연결되어 온도 변화에 따른 전기적 저항 변화를 측정하는 분석회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서
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8
제1항에 있어서,상기 보호막층은 PTFE(polytetrafluoroethylene), PDMS(polydimethylsiloxane) 또는 산화알루미늄(Al2O3)을 포함하는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서
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기판 상에 백금을 증착하여 히터층을 형성하는 단계;상기 히터층 상면에 수소 흡착에 의해 전기 저항이 가역적으로 변하는 촉매 금속으로 이루어진 복수의 촉매금속층 및 상기 촉매 금속과 합금화하여 상기 촉매 금속의 상변태를 억제시키는 전이 금속으로 이루어진 복수의 전이금속층을 교대로 적층 형성하고, 상기 전이 금속을 확산시켜 상기 촉매 금속과 상기 전이 금속을 합금화시켜 수소 감지층을 형성하여 센싱 소자를 제조하는 단계; 및상기 수소 감지층의 형성과 동일하게 히터층 상면에 상기 수소 감지층과 이격되도록 물질층을 형성하고, 상기 물질층의 노출 표면을 피복하는 보호막층을 형성하여 보상 소자를 제조하는 단계;를 포함하는,수소 검출 센서 제조 방법
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10
제9항에 있어서,상기 촉매금속층은 팔라듐 또는 백금의 스퍼터링 공정을 통해 형성되고, 상기 전이금속층은 니켈 또는 마그네슘의 스퍼터링 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서 제조 방법
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제9항에 있어서, 상기 촉매금속층은 1nm 이상 4nm 이하의 두께로 형성되고, 상기 전이금속층은 상기 촉매금속층 두께의 0
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제11항에 있어서, 상기 전이금속층은 상기 촉매금속층 두께의 0
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제9항에 있어서,상기 히터층은 백금의 e-빔 증착 공정을 통해 형성되고,타이타늄(Ti) 또는 크롬(Cr)을 포함하는 접착층에 의해 상기 기판 상에 접착되는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서 제조 방법
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14
제9항에 있어서,상기 보호막층은 산화알루미늄(Al2O3)의 원자층증착(ALD) 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서 제조 방법
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15
제9항에 있어서,상기 보호막층은 PTFE(polytetrafluoroethylene) 또는 PDMS(polydimethylsiloxane)의 증착 공정 또는 스퍼터링 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는,수소 검출 센서 제조 방법
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